基于嵌入式处理器NiosII的片上可编程系统设计

NiosII嵌入式处理器是用户可配置的通用PdSC嵌入式处理器，是一个非常灵活和强大的处理器。本文结合实例。给出了基于NiosII嵌入式处理器的SOPC软、硬件设计方法。     

Atomic scale imaging of monocrystalline Si （001） surface by molecular dynamic simulation

Non-contact atomic force microscopy(nc-AFM) atomic-scale imaging process of monocrystalline silicon surface using capped single-wall carbon nanotube tip is simulated by molecular dynamic method. The simulation results show that the nc-AFM imaging force mainly comes from the C-Si and C-C chemical covalent bonding forces, especially the former, the nonbonding Van der Waals force change is small during the range of stable imaging height. When the tip-surface distance is smaller than the stable imaging height, several neighboring carbon atoms at the tip apex are attracted, and some of them jump onto the sample surface. Finally the tip apex configuration is destroyed with the tip indenting further.     

利用AFM对单晶硅表面加工化学反应理论分析

以原子力显微镜为工具,在空气条件下对单晶硅片表面加工得到下凹的三维微结构。给出了AFM金刚石针尖在对单晶硅的微加工中的化学反应和加工模型。对加工条件下发生的化学反应及其原理进行了理论分析。用化学热力学定律、化学动力学原理和相关的热力学数据自由能、生成热、化学键能、活化能等分析加工过程中发生的反应是空气中O2与单晶硅Si反应生成二氧化硅的过程;金刚石针尖磨损发生的反应主要是空气中O2与金刚石针尖C反应生成CO2的过程。     

单晶硅和单晶铝纳米切削过程比较

采用分子动力学模拟方法进行了单晶硅和单晶铝纳米切削过程的比较研究，硅原子间相互作用力采用Tersoff势计算，铝原子间和工件与刀具原子间相互作用力采用Morse势计算．通过对切削过程中切屑和加工表面、能量和切削力的分析，发现硅发生非晶态相应变换和切屑体积改变，但没有位错和弹性恢复产生；而铝发生的现象却与硅相反。     

面向微小零件加工的微细切削技术

比较了传统的精密/超精密机床与微小型机床在微细切削中的优缺点,综述了微小型机床在日本、美国、韩国以及中国的研制情况。分析了最小切削厚度和工件微结构对微细切削的影响,讨论了微细切削在微毛刺、表面形成、切削力建模及微刀具磨损方面的机理问题并指出了微细切削今后应当着重解决的技术难点。     

改进ResNet18网络模型的花卉识别

花卉识别在生活中有重要的应用和研究价值。目前传统的花卉识别方法都是通过人工手动选择多个特征进行分类,存在识别准确率低、泛化能力较弱和分类时间长等问题。由于不同的花朵之间存在相似度,通过对每张图片随机变化,增强数据集,把花卉作为研究对象,提出了一种基于ResNet18网络模型优化的花卉识别方法。将ResNet18网络模型中残差块的基础卷积替换为空洞卷积,提取花卉图片更多的细节特征来实现高精度,接着在每个残差块后分别加入经过改进的通道注意力机制优化网络权重,构造改进的ResNet18网络模型,在Oxford 102 Flowers牛津花卉数据集上的实验进行了仿真。实验结果显示,在Oxford 102 Flowers牛津花卉数据集上ResNet网络模型相较于基础AlexNet、VGG-16网络模型准确率高。改进的ResNet网络模型识别精度可以高达97.78%,比仅使用空洞卷积的模型提高了3.11个百分点,比原模型提高了4.45个百分点。改进的ResNet18网络模型在花卉识别的泛化和拟合能力有显著的提高。     

微米和中间尺度机械制造

微米和中间尺度机械制造的概念源于对广泛材料范围内的精密三维微米和中间尺度零件日益增长的需求。微米和中间尺度零件是指尺寸在0.01～10mm范围的微小零件,因而处于基于微电子的MEMS技术与传统的机械加工技术之间的领域。然而,目前的设备性能和尺寸计量方法生产单个微米和中间尺度零件的能力已经显示出局限性。因此,许多研究者正在探索有关新的或传统的机械制造技术在该尺度的应用问题。基于美国国家科学基金会主办的微米和中间尺度机械制造专题讨论会,介绍了日渐显现的微米和中间尺度机械制造技术的背景和现状,讨论了其应用的科学、技术和商业化挑战,以及其有效开展和实现的主要使能技术,给出了需要广泛研究与发展的几个主要方面问题。最后,提出了开展和证明微米和中间尺度机械制造可行性研究比较有希望的方法和策略。以此希望能对我国微米和中间尺度机械制造技术领域的研究有所启迪。     

基于原子力显微镜和分子动力学的纳米压痕技术研究

利用原子力显微镜对真空蒸发镀膜技术制得的单晶铜薄膜试件进行了纳米压痕试验。通过进行各种压痕深度下的试验,获得了压痕深度对试件力学性能的影响关系。试验得到的试件弹性模量为67.0 GPa±6.9 GPa。试件的硬度值随着压痕深度的减小而不断增大,表现出强烈的尺寸效应。在原子力显微镜试验的同时,使用分子动力学仿真方法对单晶铜薄膜的纳米压痕过程进行了研究。仿真结果表明单晶铜薄膜的纳米压痕的力学机理不是位错在晶体中运动产生的塑性变形,而是非晶态产生的变形,从而解释了尺寸效应产生的原因。     

基于遗传算法工具箱的精密车削表面粗糙度预测

通过优化切削参数(切削速度、进给量和切削深度)可以获得精密车削马氏体3J33最佳表面粗糙度。切削试验采用二次旋转组合设计的方法,使用谢菲尔大学研究的遗传算法工具箱所获得的在特定约束条件下表面粗糙度预测模型,应用遗传算法对切削用量对表面粗糙度的优化计算,并将其结果和非线性优化计算结果进行比较,两种计算结果基本吻合。本文的目的在于在特定切削参数条件下预测表面粗糙度。     

纳米定位技术的发展现状

超精密位置控制技术是超精密加工和测量的基础。通过对现有几种具有纳米分辨率的驱动系统进行比较,分析了各种定位系统的特点,展望了纳米定位技术的发展方向。